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时空穿越不再是梦？科学家成功模拟“全息虫洞”！******
近日，科学家打造出
“全息虫洞”的消息冲上热搜
引发了大家的讨论
虫洞是什么？
我们真的能用它穿越时空吗?
今天一起了解虫洞
01虫洞？是虫子住的洞吗？
宇宙中的虫洞是科学家推测可能存在的一种特殊隧道，它的两头连接着两个遥远的时空，理论上说，如果能从虫洞的一端穿越到另一端，就能实现超越光速的时空旅行。
电影《星际穿越》中结尾主角就是进入了虫洞，发生了时空穿越。感兴趣的同学可以去看看哦！
图源：截图 电影星际穿越中的画面
要理解虫洞，我们首先要理解“黑洞”和“白洞”。在霍金的两大科普著作《时间简史》《果壳中的宇宙》的帮助下，黑洞这一概念早已深入人心。它是在恒心死亡时，由于体积收缩，密度变大，获得使光也无法逃脱的巨大密度的一种天体。而所谓白洞，其实就是和黑洞具有相反性质的特殊天体，特点是不断往外“吐”出东西，只发射而不吸收。
一个吞噬一切，一个“吐出”一切，大家可以想象一下，如果一个黑洞恰好连上了一个白洞时会怎么样呢？这时就会形成虫洞（worm hole）。
图源：中科院理论物理研究所 虫洞示意图
1915年，爱因斯坦提出了广义相对论，在爱因斯坦的理论中，空间和时间不再是绝对的、不可变的，而是可塑的、相互依存的，且它们会受物质存在的影响。1935年，爱因斯坦和他的助手罗森在广义相对论的框架下研究黑洞，首次提出“爱因斯坦-罗森桥”的概念，这座“桥”连接了时空中两个不同区域的通道。上世纪50年代，物理学家惠勒将这座桥命名为“虫洞”。
这听起来是不是很令人心动？进入虫洞，你可能会出现在宇宙的任意一个角落，甚至穿越时空，改写你的人生，重新选择你曾经后悔的事。然而，虽然广义相对论允许虫洞的存在，物理学家还从未在宇宙中观测到虫洞，目前只有黑洞被人类实际观测。
02量子虫洞又是啥？
虽然我们还没有在宇宙中发现虫洞，但现在科学家们创造出了虫洞，还观察到了信息在虫洞之间传递的现象。不过，先别想着穿越时空，这个虫洞并非上述所讲的引力虫洞，而是一个量子虫洞。
日前，英国《自然》（Nature）杂志发表的一篇论文首次报道了利用一台量子处理器对全息虫洞进行量子“模拟”。这个全息虫洞成功地将量子态通过虫洞，由一个量子系统传递到了另一个量子系统。
如果我们想象中可以时空旅行的虫洞叫作“时空虫洞”的话，量子态的量子虫洞则可以称之为“微型虫洞”。
那么，研究量子虫洞有什么用呢？
这是因为，广义相对论和量子力学虽然各自都发展了很长一段时间，但它们之间仍然有一个根本性的“冲突”——量子引力。
具体来说， “广义相对论”描述了引力且在恒星、行星、银河上等大尺度上都适用；而“量子力学”描述了其他3种作用在微观尺度的基本力。这二者是否有“握手言欢”的可能？这就要看量子引力的表现。
物理学家们当然想通过实验去检验，但很遗憾，量子引力的能量与尺度，此前的实验室条件是无法模拟和观测的。而这就是“全息”的用武之地，它可以帮助物理学家创建一个与原始系统相当，但不太复杂的系统。这类似于用二维全息图显示三维图像的细节。
03量子虫洞是怎么创造出来的？
2019年谷歌的物理学家们提出了一种实验假说，认为一个在物理实验室中可以再造的量子态，能被解释为在两个黑洞之间的虫洞中穿越的信息。
现在，来自谷歌、MIT、费米实验室和加州理工学院的科学家们，用9个量子位、1台量子计算机模拟出了对应的量子动力学。在同一个量子芯片中，他们创建了两个纠缠的量子系统，并将一个量子位放入其中一个量子系统。结果，他们在另一个量子系统中观察到了这个量子位“穿越虫洞”而来的信息，结果符合预期的引力性质。
这是什么意思？大家可以设想在两组纠缠粒子之间，穿上一根电线或其它任何的物理连接，让粒子们编码出虫洞的两个口。
在这种耦合作用下，操作其中一侧的粒子，会引起另一侧粒子的变化。这样就有可能在两侧粒子之间撑开一个虫洞。
图片来源：inqnet/A.Mueller 量子计算机的模拟显示了信息如何通过虫洞
尽管存在争议，但是这项前所未有的实验，探索了时空以某种方式从量子信息中产生的可能性。随着量子装置的不断改进，错误率会更低，芯片会更强，那么对引力现象的研究也会更加深入。
END
资料来源：中科院物理所、极目新闻、科技日报、环球科学、量子位
整理：董小娴
（新春走基层）雁门关外的电力守护者******
中新网朔州1月31日电 题：雁门关外的电力守护者
作者 高雨晴 刘旸
凌晨时分，戴上围脖和手套、裹上厚棉衣后，国网山西省电力公司超高压变电分公司雁门关换流站运维班班长刘伟和运检员郑鑫拿着测温仪和手电筒走进设备区，对设备进行巡视。刺骨寒风如刀割一般，没一会儿两人的脸就冻得通红，睫毛上结了一层薄薄的冰霜。
雁门关换流站位于山西朔州，作为雁淮直流的起点、“西电东送”能源战略的重要组成部分，始终保持安全高效运行，持续将山西北部地区丰富的火电和风电资源输送至华东地区。
春节期间，雁门关换流站内，最低气温降至零下30多摄氏度。这种极寒天气，对换流站来说是一次严峻挑战。为确保雁淮直流这一“西电东送”重要通道安全稳定运行，雁门关换流站运维人员每天身穿红蓝相间的工作服，为换流站设备“问诊把脉”。
运维人员正在查看设备状态。“注意一下5013断路器B相7号气室压力。”对讲机里突然传来主控室值班同事的声音，“那里之前出现过漏气缺陷，要着重检查一下。”刘伟和运检员郭兴随即前往相应位置，使用检漏仪进行气体漏气检测。
“还好没什么问题。这么冷的天，很可能又出现气室漏气的情况，咱们可千万不能大意。”两人顺着设备区，将所有气室逐一检查了一遍，等回到主控室时手脚已经冻僵。
对于雁门关换流站运维人员来说，极寒天气中进行巡视作业早已成为一种习惯。“想到我们的辛苦是有意义的，能够守护千家万户春节的灯火，挨这点冻也变得值得了。”刘伟说。
“你们赶快暖和暖和，我和郑鑫去现场再看看伴热带运行情况。”张国是一名老“电力人”，今年是他工作的第30个年头，也是他第7次在工作岗位上度过春节。
在他看来，这份坚守中不仅有沉甸甸的责任，更有见证电力事业发展的喜悦。“作为一名老电力人，从传统的220千伏变电站，到500千伏变电站，再来到±800千伏的换流站，看到电力设备和输电技术的更新换代，确实感到很自豪。”
和张国相比，刚工作第五年的郑鑫还算一位新人。尽管工作年头不长，但今年已是他第2次春节在站里值班。从老员工的身上，郑鑫传承这份爱岗敬业的精神。
“春节不能回家过年，对于我们来说已经不算什么新鲜事了。春节保电工作重要性可想而知，从现场巡视、检查数据到后台分析比对等，每一步都不能有一丝松懈。”郑鑫说。
巡视工作结束时，天已微微亮。条条银线织成电网，根根杆塔连成输电长廊，凡人微光守护着万家灯火。(完)
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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